利用生命表评价白蛾周氏啮小蜂对美国白蛾的控制作用

为了研究白蛾周氏啮小蜂对侵入性害虫-美国白蛾的控制作用,在山东省烟台市美国白蛾发生区,选择美国白蛾发生程度中等的两块样地,一块样地作为释放白蛾周氏啮小蜂防治美国白蛾的防治区,另一块样地作为对照区。应用生命表技术,连续2年共4代对美国白蛾种群数量进行定点观察。防治区每代美国白蛾在化蛹初期和化蛹盛期各放蜂1次,即每代美国白蛾共放蜂2次。将2年的第1代和第2代观测数据分别综合平均,制成4个生命表。结果表明,在放蜂防治区,第1代和第2代美国白蛾的种群趋势指数（I）分别为0.29和0.14,说明下代美国白蛾种群数量将急剧下降;放蜂区的I值显著小于对照区的8.74和4.48。生命表研究结果清楚地表明,通过人工释放白蛾周氏啮小蜂能够达到良好的控制美国白蛾的效果。     

啮小蜂毒液对寄主亚洲玉米螟蛹发育的影响

假寄生和毒液注射实验表明啮小蜂Tetrastichussp .毒液能永久麻痹亚洲玉米螟蛹Ostriniafurnacalis,较高剂量的毒液对亚洲玉米螟蛹有不同程度的麻痹作用。麻痹的蛹在室温下较长时间内不腐烂和干化。低剂量毒液能延长亚洲玉米螟蛹期 1～ 3d ,导致畸形成虫。啮小蜂初产卵转移寄主实验证实毒液可以帮助啮小蜂卵在亚洲玉米螟蛹体内的发育 ,啮小蜂初产卵在转移寄主体内发育到羽化时间为 2 5d ,比它们在原寄主内的羽化时间增加 8d左右 ,初产蜂卵与 1个毒液储液囊当量的毒液同时注入转移寄主体内 ,初产卵的羽化时间明显缩短 ,死亡率降低     

白蛾周氏啮小蜂产卵器感器的形态和超微结构

采用扫描电镜观察了白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang产卵器.结果表明,在该蜂的产卵器上共发现了8种感器,分别为毛状感器、栓锥感器、浅凹状感器、乳状感器、钟形感器、栉齿状感器、短锥感器和B(o)hm氏鬃毛.对产卵器感觉器的形态、分布进行了描述.     

不同营养源对白蛾周氏啮小蜂主要生物学特性的影响

补充10%果糖水、10%蔗糖水、10%葡萄糖水、10%蜂蜜水后,均显著提高了亲代蜂的寿命,其中10%的果糖水效果最好,比对照长2.13 d;补充10%果糖水和10%葡萄糖水均能显著延长子代蜂的寿命,并显著提高了子代蜂的出蜂量,其中10%的果糖水处理效果最好。发生寄生行为的小蜂,其寿命明显短于未发生寄生行为的小蜂。     

白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白OBP1与寄主挥发物的分子对接研究

【目的】白蛾周氏啮小蜂为重大入侵害虫美国白蛾的主要天敌。本课题组前期通过转录组测序技术筛选出8个主要在白蛾周氏啮小蜂雌性触角中表达的气味结合蛋白OBPs。然而目前,对这些OBPs的具体结构和功能仍不清楚。因此,选取一个在雌性周氏啮小蜂触角特异表达的气味结合蛋白OBP1,通过分子对接技术模拟寄主挥发物与OBP1的结合情况。【方法】通过Swiss-Model对白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP1进行同源建模,获得该蛋白的三维结构。从Pubchem下载γ-丁内酯、邻苯二甲酸二甲酯和萘等11种小分子的三维结构。用Schrodinger Suites 2015-2中的maestro10.2软件进行分子对接。【结果】在11种挥发物中,有3种与CcOBP1结合特性较好的小分子物质,分别是γ-丁内酯、邻苯二甲酸二甲酯和萘。【结论】白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP1与γ-丁内酯、邻苯二甲酸二甲酯和萘结合特性较好,CcOBP1的功能可能与白蛾周氏啮小蜂的趋避效应相关,该结果初步探明了白蛾周氏啮小蜂OBP1的功能,可为白蛾周氏啮小蜂嗅觉分子机制的研究积累数据。     

白蛾周氏啮小蜂滞育诱导及滞育后发育

本研究针对人工繁育白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang过程中出现的小蜂滞育现象, 对其滞育诱导的光周期反应及敏感光照虫态进行了调查。结果表明: 沈阳地区的白蛾周氏啮小蜂属长日照型昆虫, 以老熟幼虫进入滞育状态, 但在不同的温度条件下诱导滞育的临界光周期不同, 在18℃时诱导滞育的临界光周期处于13L∶11D和14L∶10D之间; 在21℃和24℃时诱导滞育的临界光周期变短, 处于12L∶12D和13L∶11D之间。白蛾周氏啮小蜂滞育诱导的敏感光照虫态为幼虫期, 且以幼虫的后期最为敏感, 但整个幼虫期接受短光照对滞育的形成更为有利。通过观察白蛾周氏啮小蜂滞育后在18℃, 21℃, 24℃和30℃的恒温条件下的发育历期, 由最小二乘法计算出白蛾周氏啮小蜂老熟幼虫滞育后发育起点温度和有效积温分别为14.60±0.31℃和209.38±8.72日·度。这些结果可为进一步研究白蛾周氏啮小蜂的种蜂长期保存技术和指导商品蜂生产, 正确把握放蜂时机提供理论依据。     

多杀菌素对天敌昆虫白蛾周氏啮小蜂的毒力评估

[目的] 生物防治与化学防治相结合是害虫综合防治的重要策略,蛹寄生蜂白蛾周氏啮小蜂是一种重要的天敌昆虫,在美国白蛾的生物防控中起关键作用。本研究旨在评估农林生产中常用的广谱、低毒杀虫剂多杀菌素对白蛾周氏啮小蜂的安全性。[方法] 采用药膜法检测多杀菌素对小蜂的毒力,并检测亚致死浓度多杀菌素处理后,小蜂体内解毒酶活性的变化。[结果] 多杀菌素对小蜂无短期（1 h）触杀作用,但随施药时间延长,其对小蜂的毒杀作用增强,25 mg·L^-1多杀菌素施药2 h后,可诱导约18.67%小蜂个体死亡。施药4 h后,不同浓度多杀菌素对小蜂的毒杀作用差异最明显,低浓度（5 mg·L^-1）多杀菌素可诱导11.33%小蜂死亡,而中、高浓度多杀菌素（≥ 15 mg·L^-1）可诱导77.33%~88.00%个体死亡。施药6 h后,LC₅₀值达7.44 mg·L^-1,安全系数为0.31,属高风险性农药。此外,亚致死浓度多杀菌素可明显诱导小蜂羧酸酯酶活性提高,对乙酰胆碱酯酶与谷胱甘肽-S-转移酶活性具有剂量效应。[结论] 多杀菌素对白蛾周氏啮小蜂的毒力作用较强,在美国白蛾生防区需慎用。     

寄生美国白蛾的啮小蜂一新种(膜翅目,姬小蜂科)

记述了从美国白蛾蛹中养出的姬小蜂科啮小蜂亚科1新种,即白蛾短角啮小蜂Tetrastichus litoreus sp．nov．。本种群集内寄生于美国白蛾蛹中,以老熟幼虫在寄主蛹中越冬,成蜂的雌雄性比为5：1。新种的模式标本保存于中国林业科学研究院昆虫标本馆。     

寄生于美国白蛾的啮小蜂一新种(膜翅目：姬小蜂科)

描述了从美国白蛾蛹中养出的一种啮小蜂新种-白蛾黑棒啮小蜂 Tetrastichus septentrionalis sp. nov., 属啮小蜂属Tetrastichus黑棒啮小蜂种团(howardi-group)。该新种在我国北方美国白蛾发生区分布普遍,也分布韩国。在美国白蛾越冬蛹中及夏季蛹中的寄生率一般为12%～24%,每头寄主蛹出蜂数为78～182 头,雌雄性比为10∶1。在生物防治上具有很好的利用前景。     

重大外来入侵害虫——美国白蛾生物防治技术研究

美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)是重大外来入侵害虫,对我国林业和园林绿化造成重大危害,尤其是近年来美国白蛾传入北京,严重威胁着我国“绿色奥运”的顺利举办和首都园林绿化及生态环境安全。根据美国白蛾多发生在居民区、乡镇和城市的特点,作者开展对环境安全的生物防治技术研究。汲取前苏联等国家从美国白蛾的原产地引进天敌进行生物防治没有成功的经验和教训,立足调查和寻找我国本土天敌。经过21年的努力,发现和筛选出白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang(新属新种)这种寄生美国白蛾的特优天敌;研究这种小蜂的行为学、生态学、生物学、解剖学及人工大量繁殖、放蜂防治技术;筛选出人工大量繁殖小蜂的替代寄主,解决小蜂的大量繁殖的瓶颈问题;通过放蜂防治试验,取得良好的防治效果。同时,筛选出防治美国白蛾的高毒力HcNPV病毒毒株,研制出美国白蛾人工饲料,利用人工饲料大量饲养美国白蛾幼虫,然后接种扩增病毒,成功解决HcNPV病毒大量扩增生产和常年生产的技术难题,做到病毒的规模化生产和常年生产,保证大面积生产防治的需要和病毒质量。研究出利用天敌昆虫和病原微生物综合应用的防治模式:在美国白蛾幼虫期喷洒HcNPV病毒,蛹期释放白蛾周氏啮小蜂,达到既控制当代美国白蛾的危害,又有效抑制其下代的种群数量,取得长期的持续控制美国白蛾的防治效果。上海市、大连市、烟台市和青岛市利用该项技术已经完全控制美国白蛾,特别是上海市利用本项生物防治技术防治后,已经连续6年没有再发现美国白蛾。由于该项生物防治技术利用的是自然界原有的控制害虫的生态因子,因而对环境安全,做到既消灭害虫,又保证生态环境和人畜的安全,也保护生物多样性。该项研究成果也为北京采用“绿色”防治技术有效控制美国白蛾提供重要的科技支撑和技术保障。     

Research and application of Chouioia cunea Yang (Hymenoptera: Eulophidae) in China

Chouioia cunea Yang (Hymenoptera: Eulophidae) is an effective parasitoid of many lepidopteran pests in China. Specifically, C. cunea has successfully suppressed populations of the fall webworm, Hyphantria cunea (Drury) (Lepidoptera: Arctiidae), an invasive and quarantined pest in China. Fall webworm biological control programmes in China have been aided by the development of artificial rearing technology for C. cunea. While researchers have determined some aspects of this parasitoid’s biology, such as fecundity and ratio of female offspring, as well as rearing methods, there was less information on the behavioural and ecological mechanisms by which C. cunea regulates host populations. Here, we review the research and application of C. cunea since it was first discovered in China.     

幼虫密度对美国白蛾生活史参数的影响

美国白蛾Hyphantria cunea原产于北美地区,1979年首次在我国辽宁省丹东地区发现,目前已扩散至江苏省南京市等地区,并有进一步扩散的趋势。由于其寄主范围广,适应能力强,危害严重,因此给我国林业生产造成了重大损失。美国白蛾1~4龄幼虫常聚集危害,4龄后开始破网分散危害。本文旨在探明幼虫密度变化对其生活史参数的影响,为解析美国白蛾种群动态变化规律提供科学依据。于温度25℃±1℃和光周期16 L∶8 D条件下,设置5头、10头、20头、40头和80头幼虫/容器5个密度处理组,待幼虫化蛹和成虫羽化后,分别检测幼虫龄期与成活率、蛹的体型（体长和体宽）与体重及成活率、成虫体型（成虫头幅宽度、前翅长度和后足腿节长度）与寿命及繁殖力等生活史参数。结果表明,幼虫密度增加缩短了幼虫发育历期,同时降低了幼虫成活率。幼虫密度增加对蛹重、蛹长、雌蛹宽度及蛹成活率有明显的负效应,但对雄蛹宽度无显著影响。幼虫密度增加对雌虫头幅宽度、雌虫繁殖力、成虫寿命与卵直径具明显负面影响,对雄虫头幅宽度与雌虫前翅长度无显著影响,对成虫后足腿节长度、雄虫前翅长度则具正面影响。因此,本研究表明幼虫密度对美国白蛾不同阶段的生活史参数具调控作用,其中幼虫密度增加对幼虫成活率、蛹的体型与体重及成活率、雌虫繁殖力与卵直径及成虫寿命的负面影响对其种群适合度可能是不利的;然而,成虫对幼虫密度增加会采取一定的适应策略,高密度条件下羽化的成虫具较长的后足腿节与前翅长度以提高其迁移扩散半径,有助于减轻子代种内竞争压力,进而提高种群适合度。     

The adult eclosion rhythm in Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae): Endogenous and exogenous light effects

Abstract

Endogenous and exogenous effects of light on adult eclosion in Hyphantria cunea were tested by exposure to various light regimes. Regression analysis showed that the position of the eclosion peak after lights on was proportional to the length of the photophase, and that the peak was influenced by the timing of both lights‐on and lights‐off. Under photoperiods of 2–12 hours LD cycle, the eclosion peak was situated after lights‐off, but moved into the light phase as the photophase increased to 22 hours. Pupae were exposed to 3 “skeleton”; photoperiods of LDLD2:2:6:14, 4:2:4:14 and 6:2:2:14. Under the first of these, most adults emerged at the start or just before the longest dark period. Under the second and third skeleton regimes, 20% and 70% respectively of pupae emerged during the shorter dark period. When the compound eyes of the pharate adults were covered, adults smerged 1–4 hours before lights‐off under LD10:14, compared to a control group which emerged just after lights‐off. When pupae were transferred from LD to LL or DD conditions, the eclosion peak occurred approximately every 24 hours after the last LD peak. Results suggest that light received by the compound eyes influences the eclosion rhythm, either through an exogenous masking effect, or by altering the phase of the pacemaker controlling eclosion.     

美国白蛾高毒力球孢白僵菌菌株筛选

【目的】美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)是世界性检疫害虫,目前已经入侵到我国长江下游地区(从辽宁丹东至安徽芜湖)。作者在前期研究中,在芜湖地区成功获得了被球孢白僵菌Beauveria bassiana侵染的美国白蛾僵虫。本研究拟在前期已获取菌株的基础上,筛选生物学性状良好且对美国白蛾幼虫具有高致病力的球孢白僵菌菌株,以期为我国长江下游地区利用昆虫病原真菌防治美国白蛾奠定基础。【方法】对采集自美国白蛾僵虫的7株球孢白僵菌菌株(Bb01-1,Bb08-5,Bb08-6,Bb08-11,Bb22-2,Bb22-3和Bb22-5)进行生物学特性研究,以候选菌株菌落形态、生长速率、产孢量、萌发率和抗紫外能力等参数确定优良菌株;并将生物学性状良好的球孢白僵菌菌株配制成5个浓度(5×10~6,1×10~7,5×10~7,1×10~8和5×10~8孢子/m L)的孢悬液,采用浸渍法处理美国白蛾4龄幼虫,以幼虫死亡率、侵染率等指标评价菌株的致病力。【结果】供试菌株Bb22-2,Bb22-3和Bb22-5为粉状菌落,其菌落直径大,产孢早且孢子层厚;同时,这3个菌株在菌落生长速率和产孢量以及孢子萌发率、紫外照射处理后的萌发率也均显著优于其他4个菌株。毒力测定结果表明,这3个菌株对美国白蛾4龄幼虫表现出很强的致病力,各菌株处理11 d后美国白蛾幼虫校正死亡率为80%~90%。这3个菌株对美国白蛾幼虫的侵染率均高(侵染率53%~87%),并且呈现随浓度升高侵染率上升的趋势。其中,菌株Bb22-2侵染率均要高于其他2个菌株。【结论】本研究成功筛选获得了生物学性状良好且对美国白蛾高毒力的球孢白僵菌菌株。鉴于中国长江下游地区气候特点与美国白蛾生物学习性,可以预期采用昆虫病原真菌防治美国白蛾在该地区将具有很好的应用前景,但其实际应用价值尚需进一步的田间试验进行确认。     

低温对美国白蛾越冬蛹的影响研究

美国白蛾Hyphantria cunea Drury是我国唯一一种被农业、林业共同列为检疫对象的害虫。本论文通过2010与2011年室内测定和室外调查的一系列研究表明,美国白蛾蛹在不同低温处理下随着处理时间的延长存活率逐渐降低。其中,-10℃下处理30 h后几乎没有越冬蛹存活,-15℃下处理3 h后越冬蛹的存活率低于5%,-20℃处理25 min后越冬蛹几乎没有羽化为成虫的个体。0℃低温处理对越冬蛹的低温存活率有重要影响,且随着0℃下处理的时间长短而发生变化,在0℃下处理时间越长则在-10℃下存活率越高。在0℃下处理150 min以后,存活率随处理时间的延长差异不显著。     

美国白蛾热激蛋白70基因的鉴定及功能分析

[目的]探究热激蛋白70 (heat shock protein 70,HSP70)基因在美国白蛾Hyphantria cunea抵御高温胁迫过程中的作用,为揭示美国白蛾的扩散机制以及预测潜在分布区提供理论支撑.[方法]利用PCR技术克隆美国白蛾HSP70基因,并进行生物信息学分析;利用qPCR技术检测新蜕皮的美国白蛾...     

Effects of 4‐hexylresorcinol on the phenoloxidase from Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae): In vivo and in vitro studies

Insecticidal effects of 4‐hexylresorcinol, a phenoloxidase (PO) inhibitor, were determined on Hyphantria cunea (Drury) under laboratory conditions. The LC₅₀ for the 15‐d‐old larvae was estimated to be 2.95 g/L after 96 h exposure. The activities of glutathione S‐transferase (GST) and PO showed a decrease in larvae treated with 4‐hexylresorcinol, and the IC₅₀ of GST and PO were estimated to be 0.8 and 0.43 g/L, respectively, 24 h after treatment. The PO from the hemolymph of fall webworm was purified by ammonium sulfate precipitation, gel‐filtration, and ion‐exchange chromatography, and then enzymatic characteristics and the mechanism of inhibition were determined using L‐dihydroxyphenylalanine (L‐DOPA) as the substrate. The purified PO showed a single band on SDS‐PAGE with a molecular weight of about 70 kDa. The optimum pH for PO activity was observed at pH 7.0, optimum temperature was found to be 45 °C, and PO activity was strongly inhibited by Zn²⁺. IC₅₀ values were estimated to be 8.2, 19.14, and 24.04 μmol/L for 4‐hexylresorsinol, kojic acid, and quercetin, respectively. The inhibitory potencies (i.e., I₅₀ of each compound/I₅₀ of 4‐hexylresorcinol) of kojic acid and quercetin on H. cunea PO were estimated to be 1.87 and 2.89, respectively. 4‐hexylresorcinol was determined to be a competitive inhibitor, and kojic acid and quercetin were determined to be mixed inhibitors. PO is one of the most important enzymes in an insect's immune system, and the use of PO inhibitors seems to be a promising approach for pest control due to their potential safety for humans.     

美国白蛾丝素蛋白基因的鉴定、时空表达及取食不同寄主植物后的表达响应

美国白蛾Hyphantria cunea Drury被列为我国林业检疫性害虫,其l～4龄幼虫具有吐丝结网幕的习性.为探究丝素蛋白基因的表达特性,本研究利用PCR技术克隆了美国白蛾的HcP25(Genbank登录号:OL625670)、HcFib-H(Genbank登录号:OL625672)、HcFib-L(Genbank登录号:OL625671)3条丝素蛋白基因,并进行生物信息学分析;利用RT-qPCR技术检测美国白蛾3条丝素蛋白基因的表达特性.结果表明:3条丝素蛋白基因序列比对均与车前灯蛾Arctia plantaginis丝素蛋白一致性最高,系统进化分析显示丝素蛋白HcP25、HcFib-H、HcFib-L在鳞翅目不同科之间在出现较大的分化.RT-qPCR试验结果显示HcP25、HcFib-H、HcFib-L 3基因相对表达量与网幕产生高峰期(1龄、2龄)相一致.3种丝素蛋白均在丝腺中特异性高水平表达,在头部及脂肪体中有少量表达.美国白蛾幼虫取食不同寄主植物后,3种丝素蛋白基因呈现不同的表达规律;取食杨树Populus L.处理组中HcP25与HcFib-H基因相对表达量极显著高于取食其它寄主处理,而取食山樱花Cerasus serrulata var.lannesiana和日本晚樱Cerasus serrulata处理组中HcFib-L基因表达量最高.研究结果为进一步探究丝素蛋白介导的美国白蛾对不同寄主的适应机制及其扩散机制奠定基础,也为开发美国白蛾防治新方法提供了潜在的基因靶标.